薛定谔的猫是什么意思?我看了一遍介绍还是没看懂要判断猫的死活为什么不能打开箱子看一眼?薛定谔的猫是这个意思:有一个放射性物质,假...
薛定谔的猫是什么意思?我看了一遍介绍还是没看懂
要判断猫的死活为什么不能打开箱子看一眼?薛定谔的猫是这个意思:
有一个放射性物质,假设每小时有50%的几率衰变,但是如果衰变,那么触发机关,打破装毒药的瓶子,猫会死亡;但如果原子没有衰变,结果相反。那么如果你不打开箱子,即不进行观测,那么你不会知道猫是否死亡;但如果你进行观测,那么可以理解为你进行观测之前猫处于不死不活的状态,猫死与活决定于你进行观测的时候。也可以理解为猫死与活决定于原子衰变的时候。
扩展资料
根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果 。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。
参考资料:百度百科-薛定谔的猫
薛定谔猫要解决的是量子理论中的问题,量子的变化是有规律可循的,但又不能精确计算。
打开箱子之前,猫可能是死的也可能是活的,但是我们知道,在某时间段内它将会死去。
扩展资料“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加[1]的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象:观测。
微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦观测后,它们立刻选择成为粒子。
实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
参考资料
薛定谔的猫_百度百科
《薛定谔的猫》从科学史的角度,依照时间序介绍了有史以来突破性的重大物理学实验,这些实验为物理学各领域奠定了扎实基础,也是人类科技发展的重要基石。
例如:牛顿的苹果到底是不是真的故事?人造云和粒子移动的轨迹有何关联?透过油滴要怎么测量电子的带电量?不论你感兴趣的是光学、力学、电子学还是天文学,这本书都能让你找到许多有趣且深具启发性的解答。
作者亚当·哈特-戴维斯,1943年生,英国科学家、作家、电视节目主持人,1990年代主持英国广播公司BBC的「地方英雄」和「罗马人对我们有什么贡献?」等系列节目,成为知名的科普传播人士。毕业于牛津大学莫尔顿学院化学系,于约克大学取得有机金属化学博士学位,之后曾在牛津大学出版社担任科学图书编辑。目前仍为英国的广播与电视节目协助幕前与幕后工作。2007年获英国皇家摄影学会授予荣誉会员资格。著作超过30本,包括《历史:从文明之初到今天》《时间之书》《薛定谔的猫:改变物理学的50个实验》等。
每一次实验带来的变革都与人类的进步和发展息息相关。甚至我们今时今日通过阅读前人的经历,仍能想象到这些实验在当时为全人类带来的影响是具有颠覆性的意义。
该书目录
1.早期实验:公元前430—1307
2.启蒙时代:1308—1760
3.更广阔的领域:1761—1850
4.光、射线和原子:1851—1914
5.物质深处:1915—1939
6.跨越宇宙:1940—2009
该书特点:
1.精选物理学史上绕不过去的50个实验,快速、清晰地解析每一个实验的背景、过程、结论和含义。
回溯物理学的发展历程,50个实验按时间顺序排列,像50个里程碑,帮助读者搭建起基本的物理学史体系。同时涵盖面广泛,经典力学、电磁学、热力学、相对论、天体物理、量子物理均有涉及。让认为物理学难学的你对物理产生浓厚兴趣,让略知皮毛的你了解众多著名物理实验中的所以然。深奥难解的物理学,也可以变得简单、快速理解及充满乐趣。
这些实验为物理学各领域奠定了扎实基础,也是人类科技发展的重要基石,例如:牛顿的苹果到底是不是真的故事?人造云和粒子移动的轨迹有何关联?透过油滴要怎么测量电子的带电量?不论你感兴趣的是光学、力学、电子学还是天文学,这本书都能让你找到许多有趣且深具启发性的解答。
2.语言通俗易懂
没有术语,全部用通俗语言和故事将实验精髓呈现出来,非常适合科普爱好者、学生入门启蒙、对新知感兴趣的大众阅读。
3.趣味性强
新颖的版式和带有后现代主义、夸张、不拘一格的配图,图像符号结合活泼的文字,让读者读起来过目难忘、快速记住知识,一点都不枯燥。
RSA密钥破解难度链接:当年70年代的美国佬发出邀请挑战,奖金数量可观,给出一个RSA公钥求破密钥,直到90年代,动用了三四百名计算机专家,七八百台电脑,不停运行三个月才终于破解。而一个2048位数级的RSA加密,量子计算机运用“秀儿”算法只用10分钟。。。(上世纪的那个RSA才100来位数级,破解时间成指数级增长的)
薛定谔的猫最新应用“打破了量子力学”,有什么意义吗?
这很容易回答。例如,任何理解波西米亚力学的人,都会立即回答说,波西米亚力学给出的预测与“标准量子理论”的预测完全相同,而“标准量子理论”是定义明确的,特别是与任何定义明确的理论相同的预测,而通用波函数没有崩溃,这与标准量子力学是一致的。由于Bohmian力学是一个符合所有的量子力学预言如上定义b)一个世界理论(单一宏观世界总是被微粒的位置确定,它是由以通常的方式)和c)自洽(在这个词的通常意义),这个“定理”必须是一个简单的错误或者必须使用误导性的描述语言。要弄清楚是哪种情况,你只需要从波西米亚人的角度来分析情况。
当你这样做的时候,你会发现如果波西米亚力学违反了所谓的"自我一致性"的条件,那可能是因为这个条件被错命名了。很明显,没有一个真正不一致的理论是可以接受的:一个不一致的理论可以用来推导任何预测,因为从逻辑上讲,任何事情都是从矛盾中得出的。但Bohmian力学是明显有:它只是描述粒子的运动的世界,其中包含很多粒子和一个通用量子态(由一个普遍的波函数描述),当波函数总是发展按照薛定谔方程和粒子位置进化方程按照指导。句号,故事结束。所以这是一个自我一致的理论,它不允许任何事情发生,当然也不允许物质物体的行为不一致。
简而言之,这篇论文显然是错误的,而且显然是浪费时间,除了作为追踪错误的练习。而且,就像《维格纳的朋友们》(Wigner’s friends)的所有案例一样,这个错误确实很容易追踪。它是这样的:当Wigner或Wigner的助手去“测量”F1和/或F2的实验后状态时,这种“测量”必须是绝对必要的,对F1和/或F2的大脑具有极端的侵入性。而且,由于Wigner和Wigner的助手事先并不知道F1和/或F2的大脑状态,因此他们的“测量”程序不能保证无干扰。
也就是说,至少在某些时候,F1和/或F2的大脑在W和/或WA的实验之后的状态会与实验之前的状态显著不同。更特别的是,由于W和/或WA的实验导致的侵入性变化,F1和/或F2必然会对他们自己的实验结果产生错误的记忆。这并不奇怪!W和WA对F1和F2大脑中的每一个神经元和突触进行因果干预!当然,这种干预的结果可能会产生错误的记忆。
这就是整个故事。明显的记忆后的F1和F2干预他们的大脑通过W和/或佤邦之间确实可以创建一个不一致的结果所做的实验F1和F2实际上是(他们知道,当时,他们实际上)和F1和F2后来声称记得发生。但是如果F1和F2是聪明的,在W和/或WA对他们大脑的干预后,他们甚至不会相信自己的记忆!F1和F2会知道他们自己的记忆很可能是假的,不会坚持他们的真理。至少他们不知道发生了什么。
“薛定谔的猫”和“上帝不会掷骰子”有何关系?
这是一段历史,是爱因斯坦质疑哥本哈根诠释的一段争论史。
爱因斯坦说:“上帝不会掷骰子”;波尔说:“别去管上帝能做什么!”
这是网络上流传的爱因斯坦与波尔之争的精辟语言。其实这都不是原话,但意思差不多。
争论的两边都知道这个世界没有上帝,他们争论的“上帝”是指自然规律。
那么这个被号称为世纪之争的科学理论大战具体是怎样一个过程,最终鹿死谁手呢?我们一起来重温一下这段历史,看看这些科学大师们的风采。
哥本哈根诠释是什么?
在上世纪二三十年代,量子力学崛起,以波尔和海森堡为代表的的一群科学家,经过对发现的量子新颖特性研究,得出了一些崭新的理论,因为这种理论是在哥本哈根研究出来的,因此被称为哥本哈根诠释。
而研究出台这些理论的科学家被称为哥本哈根学派,这个学派主要核心骨干人物有玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克。
哥本哈根诠释最主要的一些核心内容为:
1、量子系统的量子态可以用波函数完全描述,但这种描述是概率性的,这个概率就是波函数的绝对值平方;
2、在量子系统,一个粒子的位置和动量无法同时被确定,这就是量子力学的不确定性原理;
3、物质具有波粒二象性,实验中无法同时展示出物质的两种行为,即粒子性或波动性;
4、所有的测量仪器都是经典仪器,可以用于测量经典物质性质,但在量子世界,测量会改变粒子的行为和状态,因此无法同时测准粒子的位置和动量。
通俗的说,这些理论中最大的一个争议就是量子世界的不确定性原理和量子纠缠的超距作用。
这些理论刚开始被很多经典物理学家们反对,爱因斯坦就是其中的领头羊。
他认为量子世界现在还有许多不被人认识的奇异特性,是因为还有许多深层次的原因尚没有弄清楚,也就是所谓的“隐变量”还没有找到,在今后的研究中,一定会有一个“完备理论”出来。
就像掷出的骰子,虽然有概率和随机性,但这些概率和随机在投出的那一瞬间就已经决定了。如果是一个公平的骰子,在n次的投掷下,每一面向上的概率是基本均等的。
他的意思是任何事物里面都蕴含着规律,只不过需要找出来而已。
爱因斯坦多次对哥本哈根派反击,结果都被波尔等人破解了。
比如爱因斯坦提出了一个光盒实验:光盒里装着一个与实验室同步的时钟,他提出当光盒里的光子从小孔释放出来时,完全能精准的知到它出来的时间。
爱因斯坦试图用这个实验来反对哥本哈根派提出的测不准定律。也就是说,测量会改变粒子的状态,从而无法同时测准粒子的位置和动量。
当时的确把波尔等人打蒙了,一时无法反应。但波尔想了一夜后,用爱因斯坦自己创立的广义相对论否定了他的实验。
波尔认为,盒子里的时钟与实验室的时钟高度不一致,不同的重力条件导致了不同的时间膨胀率,因此无法确定时间的同一性,结果就无法精确。
爱因斯坦的实验失败了。
他并没有服输,而是准备进一步反击。
EPR论证并没有质疑量子力学的正确性,它质疑的是量子力学的不完备性。认为或许在不久的未来,物理学家会想出更完备的量子理论。
为了更好的反击,他们还准备了一个思想实验。
这就是著名的“薛定谔的猫”。
薛定谔当然有许多的科学成就,但流传至今更为广大吃瓜群众所知的却是这只“薛定谔的猫”。
简单的说,薛定谔的猫实验就是假设在一个密封的盒子里,有一只猫,还有少量的放射性物质,一系列的机关。放射性物质可能发生衰变,也可能不发生衰变,当发生衰变时,就会触发机关释放出毒气,这只可怜的猫就会死掉;而不发生衰变,这只猫就会幸运的活着。
薛定谔认为,在没有打开盒子前,人们无法知道这只猫是死是活;打开了盒子,才能够知道这只猫是死了还是活着,但并不能认为就是打开那一瞬间它突然或死或活的。
这是一个常识。
量子力学的观点是观察改变了这只猫的状态。
爱因斯坦、薛定谔等科学家,就是以这只猫来讽刺量子力学的这种观点,认为你观不观察,这只猫的状态都是确定了的,不是死了就是活着,只是到打开盒子才知道而已。
按照宏观世界现象来理解,薛定谔的解释当然非常符合逻辑,完全正确。
但爱因斯坦、薛定谔没有赢,哥本哈根派用的是以子之矛攻子之盾,用薛定谔波动方程的“几率”分布解释“薛定谔的猫”。
事实上,德布罗意和薛定谔共同创建了波动力学以及薛定谔方程,是描述量子力学的一根支柱,为量子力学理论的创建起到了至关重要的作用。
但哥本哈根派认为,不进行观测,在默认的粒子本征态下薛定谔方程可以阐述粒子波动规律。但是在观测下,波函数崩溃,粒子特性无法被认知。
这就是个哥本哈根诠释与爱因斯坦、薛定谔等的根本分歧。
现在的认识是,“薛定谔的猫”是把量子微观领域的一些性质,企图用宏观事物来描述,这是不恰当的,因此最终当然以惨败告终。
但争论并没有止步,一直到爱因斯坦、薛定谔双双离开人世,争论还在继续。
但爱因斯坦并不否认量子力学的正确性,也没有否认量子领域的一些奇异表现,只是认为这些现象是由于理论的不完备性而得不到正确的解释。
后来爱因斯坦转向了统一场论的研究,试图从大统一理论中找到解释量子现象的正确途径,但无果而终。
爱因斯坦和薛定谔都是科学界公认的量子力学奠基人,即便他们后来的各种质疑,也为量子力学的发展和完善起到了重大促进作用
爱因斯坦称上帝不会掷骰子,薛定谔的猫却正相反,我们究竟信谁?
薛定谔的猫是什么意思 百度百科看不懂
在向你心仪的女神表白之前,你不知道她到底是喜欢你还是不喜欢你,也许连她自己都不是很明确,这时候她对你的感情就处于“喜欢+不喜欢”状态,或者叫薛定谔猫态。在你表白之后,这个状态就坍缩成“我也喜欢你”和“你是个好人”两种确定的不同的状态,其概率取决于你是高帅富还是吊丝等诸多因素。
在一个宇宙中,你们俩幸福地抱在了一起;
而在另一个平行宇宙中,你回家看了个爱情片。
方程
埃尔温·薛定谔在20世纪20年代中期创立了现在被称为量子力学分支中的一个方程。后来被称之为薛定谔
薛定谔方程现六光子薛定谔猫态
方程:▽2ψ(x,y,z)+(8π2m/h2)[E-U(x,y,z)]ψ(x,y,z)=0
量子理论是20世纪科学的重大进展之一,由于量子力学对传统观念所带来的巨大冲击,连“量子”的提出者在内的科学家都想尽各种办法拒绝它,或做出各种调和性的解释。事实上,薛定谔就被量子力学的结果弄得心神不安,他不喜欢波粒二象性的二元解释以及波的统计解释,试图建立一个只用波来解释的理论。
薛定谔的猫就是处于那种混沌的状态,既生又死,除非你观察,它才会崩塌为生,或者崩塌为死。
举个例子吧,假定你想测量出澡盆里热水的温度。于是,你把一根温度计放入水中,对水的温度进行测量。可是温度计是凉的,它放入水中就会使水的温度稍稍降低。
这时,你仍然可以得到热水温度的很好的近似值,但是它不会精确到一万亿分之一度。温度计已经改变了它所要测量的那个温度,而这种变化几乎是无法测出的。
再举个例子,假定你想测量轮胎中的空气压力,你就要让轮胎逸出极小量的空气来推动测压计的活塞。但是,有空气逸出这个事实就说明,空气的压力已经由于测量它这一动作而稍稍降低了。
有没有可能发明一些非常微小、非常灵敏,而又不直接同所要测量的性质发生关系的测量器件和方法,因而也就根本不会给所要测量的性质带来丝毫变化呢?
德国物理学家维尔纳·海森堡在1927年断言说,这是不可能做到的。一个测量器件只能小到这种程度:它可以小到同一个亚原子粒子一样小,但却不能小于亚原子粒子。它所使用的能量可以小到等于一个能量子,但再小就不行了。
然而,只要有一个粒子和一个能量子就已经足以带来一定的变化了。即使你只不过为了看到某种东西而瞧它,你也得靠从这个物体上弹回来的光子才能看到它,而这就已经使它发生变化了。
根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果 。但在量子力学的怪异世界里,猫到底是死是活都必须在盒子打开后,外部观测者“测量”具体情形才能知晓 。当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的状态,猫既是死的也是活的。这项实验旨在论证怪异的量子力学,当它从粒子扩大宏观物体,诸如猫,听起来非常荒谬。
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